JPWO2018181710A1 - 歯科材料用多官能モノマーおよび歯科材料用水酸基含有モノマー - Google Patents
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Abstract
Description
また、歯質への接着性に関しては、さらなる向上が望まれているのが実情である。上記問題点に鑑み、本発明の第2態様は、歯科治療の際に歯質との接着強度を向上させる機能を有する歯科材料用水酸基含有モノマーを提供することを目的とする。
[1A] 下記核部(X)と下記末端基(Y2A)とが直接または下記連結基(Z)を介して結合した下記一般式(8A)で示される化合物を含む歯科材料用多官能モノマー。
核部(X)は酸素原子または窒素原子を含有し、末端基(Y2A)または連結基(Z)と結合する原子が酸素原子または窒素原子である炭素数1〜200の3価以上の多価有機基であり、
末端基(Y2A)は、下記一般式(9)で示される(メタ)アクリロイル基含有基(Y3)、(メタ)アクリロイル基、または炭素数1〜20の炭化水素基であり、複数ある末端基(Y2A)は同一でも異なっていてもよく、ただし、一般式(8A)で示される化合物中のすべての末端基(Y2A)のうち、3以上は(メタ)アクリロイル基含有基(Y3)または(メタ)アクリロイル基でありかつ1以上は(メタ)アクリロイル基含有基(Y3)であり、
連結基(Z)は下記一般式(2)で示される2価の基であり、上記一般式(8A)で示される化合物中に連結基(Z)が複数含まれる場合には、連結基(Z)は同一でも異なっていてもよい。)
[3A] 上記末端基(Y2A)が、(メタ)アクリロイル基含有基(Y3)である[1A]または[2A]に記載の歯科材料用多官能モノマー。
[4A] 上記連結基(Z)におけるn2a、n2b、n2c、およびn2dがそれぞれ0〜20であり、n2a、n2b、n2c、およびn2dの合計が1〜20である[1A]〜[3A]のいずれかに記載の歯科材料用多官能モノマー。
[5A] 上記連結基(Z)が下記一般式(4)で示される2価の基である[1A]〜[4A]のいずれかに記載の歯科材料用多官能モノマー。
[8A] 上記核部(X)が、下記一般式(6a)〜(6j)で示される基からなる群より選択される少なくとも1つである[1A]〜[7A]のいずれかに記載の歯科材料用多官能モノマー。
核部(X)は酸素原子または窒素原子を含有し、末端基(Y1A)または連結基(Z)と結合する原子が酸素原子または窒素原子である炭素数1〜200の3価以上の多価有機基であり、
末端基(Y1A)は、(メタ)アクリロイル基、炭素数1〜20の1価の炭化水素基、または水素原子であり、複数あるY1Aは同一でも異なっていてもよく、ただし、上記一般式(1A)で示される化合物中に含まれる末端基(Y1A)のうち3以上は水素原子または(メタ)アクリロイル基であり、かつ1以上は水素原子であり、
連結基(Z)は下記一般式(2)で示される2価の基であり、上記一般式(1A)で示される化合物中に連結基(Z)が複数含まれる場合には、連結基(Z)は同一でも異なっていてもよい。)
[12A] 上記連結基(Z)におけるn2a、n2b、n2c、およびn2dがそれぞれ0〜20であり、n2a、n2b、n2c、およびn2dの合計が1〜20である[10A]または[11A]に記載の歯科材料用多官能モノマー。
[13A] 上記連結基(Z)が下記一般式(4)で示される2価の基である[10A]〜[12A]のいずれかに記載の歯科材料用多官能モノマー。
[16A] 上記化合物(1A)が、下記一般式(6’a)〜(6’k)で示される化合物からなる群より選択される少なくとも1つである[10A]〜[15A]のいずれかに記載の歯科材料用多官能モノマー。
上記一般式(6’i)および(6’j)中のn6'i-bおよびn6'j-bは、それぞれオキシエチレン、オキシプロピレンユニットの個数を示し、それぞれ1〜100の範囲であり、それぞれのアームごとのユニットの個数は同じでも異なっていてもよく、上記一般式(6’k)中のn6'k-bおよびn6'k-cは、それぞれオキシエチレン、オキシプロピレンユニットの個数を示し、その和は1〜100の範囲であり、それぞれのアームごとのユニットの個数の和は同じでも異なっていてもよい。)
[19A] 復帰突然変異試験において陰性を示す、[18A]に記載の歯科材料用モノマー組成物。
[20A] [1A]〜[17A]のいずれかに記載の歯科材料用多官能モノマーを含有する歯科材料。
[21A] 復帰突然変異試において陰性を示す、[20A]に記載の歯科材料。
[22A] [20A]または[21A]に記載の歯科材料を硬化させてなる硬化物。
[23A] [20A]または[21A]に記載の歯科材料を含むキット。
[1B]下記核部(X)と下記末端基(Y2B)とが直接または下記連結基(Z)を介して結合した下記一般式(8B)で示される化合物を含む歯科材料用水酸基含有モノマー。
核部(X)は酸素原子または窒素原子を含有し、末端基(Y2B)または連結基(Z)と結合する原子が酸素原子または窒素原子である炭素数1〜200の3価以上の多価有機基であり、
末端基(Y2B)は、下記一般式(9)で示される(メタ)アクリロイル基含有基(Y3)、(メタ)アクリロイル基、炭素数1〜20の炭化水素基、または水素原子であり、複数ある末端基(Y2B)は同一でも異なっていてもよく、ただし、一般式(8B)で示される化合物中のすべての末端基(Y2B)のうち、1以上は(メタ)アクリロイル基含有基(Y3)でありかつ1以上は水素原子であり、
連結基(Z)は下記一般式(2)で示される2価の基であり、上記一般式(8B)で示される化合物中に連結基(Z)が複数含まれる場合には、連結基(Z)は同一でも異なっていてもよい。)
[3B]上記連結基(Z)におけるn2a、n2b、n2c、およびn2dがそれぞれ0〜20であり、n2a、n2b、n2c、およびn2dの合計が1〜20である[1B]または[2B]に記載の歯科材料用水酸基含有モノマー。
[4B]上記連結基(Z)が下記一般式(4)で示される2価の基である[1B]〜[3B]のいずれかに記載の歯科材料用水酸基含有モノマー。
[7B]上記核部(X)が、下記一般式(6a)〜(6j)で示される基からなる群より選択される少なくとも1つである[1B]〜[6B]のいずれかに記載の歯科材料用水酸基含有モノマー。
核部(X)は酸素原子または窒素原子を含有し、末端基(YI)または連結基(Z)と結合する原子が酸素原子または窒素原子である炭素数1〜200の3価以上の多価有機基であり、
末端基(Y1B)は、(メタ)アクリロイル基、炭素数1〜20の1価の炭化水素基、または水素原子であり、複数あるY1Bは同一でも異なっていてもよく、ただし、上記一般式(1B)で示される化合物中に含まれる末端基(Y1B)のうち2以上は水素原子であり、
連結基(Z)は下記一般式(2)で示される2価の基であり、上記一般式(1B)で示される化合物中に連結基(Z)が複数含まれる場合には、連結基(Z)は同一でも異なっていてもよい。)
[11B]上記連結基(Z)におけるn2a、n2b、n2c、およびn2dがそれぞれ0〜20であり、n2a、n2b、n2c、およびn2dの合計が1〜20である[9B]または[10B]に記載の歯科材料用水酸基含有モノマー。
[12B]上記連結基(Z)が下記一般式(4)で示される2価の基である[9B]〜[11B]のいずれかに記載の歯科材料用水酸基含有モノマー。
[14B]上記核部(X)が、3〜12価の有機基である[9B]〜[13B]のいずれかに記載の歯科材料用水酸基含有モノマー。
[15B]上記化合物(1B)が、下記一般式(6’a)〜(6’k)で示される化合物からなる群より選択される少なくとも1つである[9B]〜[14B]のいずれかに記載の歯科材料用水酸基含有モノマー。
上記一般式(6’i)および(6’j)中のn6'i-bおよびn6'j-bは、それぞれオキシエチレン、オキシプロピレンユニットの個数を示し、それぞれ1〜100の範囲であり、それぞれのアームごとのユニットの個数は同じでも異なっていてもよく、上記一般式(6’k)中のn6'k-bおよびn6'k-cは、それぞれオキシエチレン、オキシプロピレンユニットの個数を示し、その和は1〜100の範囲であり、それぞれのアームごとのユニットの個数の和は同じでも異なっていてもよい。)
本発明の第1態様である歯科材料用多官能モノマーを含有する組成物を硬化させることにより、高い強度を有する硬化物が得られる。また上記歯科材料用多官能モノマーを含む歯科材料は、硬化後に未反応の重合性末端の残存率が低い。
本発明の第2態様である歯科材料用水酸基含有モノマーは、歯科治療の際に歯質との接着強度を向上させる機能を有する。
本発明の第1態様である歯科材料用多官能モノマーは、下記核部(X)と下記末端基(Y2A)とが直接または下記連結基(Z)を介して結合した下記一般式(8A)で示される化合物である。
上記核部(X)は、酸素原子または窒素原子を含有し、末端基(Y2A)または連結基(Z)と結合する原子が酸素原子または窒素原子である3価以上の多価有機基である。上記末端基(Y2A)または連結基(Z)と結合する酸素原子または窒素原子は、上記末端基(Y2A)または連結基(Z)以外とは、メチレン基または2価の芳香族性炭素基と結合している。なおこのメチレン基または2価の芳香族炭素基に含まれる任意の水素原子は、炭素数1〜12の一価の炭化水素基と置き換えられていてもよい。核部(X)の炭素数は通常1〜200の範囲であるが、好ましくは1〜100であり、より好ましくは1〜30、さらに好ましくは2〜20である。
末端基(Y2A)は、下記一般式(9)で示される(メタ)アクリロイル基含有基(Y3)、(メタ)アクリロイル基、または炭素数1〜20の炭化水素基であり、複数ある末端基(Y2A)は同一でも異なっていてもよく、ただし、一般式(8A)で示される化合物中のすべての末端基(Y2A)のうち、3以上は(メタ)アクリロイル基含有基(Y3)または(メタ)アクリロイル基でありかつ1以上は(メタ)アクリロイル基含有基(Y3)である。
連結基(Z)は下記一般式(2)で示される2価の基であり、上記一般式(8A)で示される化合物中に連結基(Z)が複数含まれる場合には、連結基(Z)は同一でも異なっていてもよい。
上記の繰り返し単位は、1種類で構成されていてもよいし、2種類以上で構成されていてもよい。2種以上の繰り返し単位を含む場合、これら繰り返し単位が含まれる形態については特に制限はなく、例えばランダムに各繰り返し単位が含まれていてもよいし、ある繰り返し単位がある一定の個数固まった形態、すなわちブロック的に各繰り返し単位が含まれていてもよい。また、これらの繰り返し単位の順番については、何ら限定されない。
本発明の歯科材料用多官能モノマーは、例えば、下記核部(X)と下記末端基(Y1A)とが直接または下記連結基(Z)を介して結合している下記一般式(1A)で示される化合物中の全ての活性プロトンが、下記一般式(3)で示される(メタ)アクリロイル基含有イソシアネート化合物中のイソシアネート基と反応し、対応するカーバメート基もしくはウレア基が生成することにより得られる。ここで言う活性プロトンとは、アルコール性酸素およびアミン性窒素に結合する、イソシアネートとの実用的速度での反応性を有する水素原子を指す。
末端基(Y1A)は、(メタ)アクリロイル基、炭素数1〜20の1価の炭化水素基、または水素原子であり、複数あるY1Aは同一でも異なっていてもよい。ただし、上記一般式(1A)で示される化合物中に含まれる末端基(Y1A)のうち3以上は水素原子または(メタ)アクリロイル基であり、かつ1以上は水素原子である。末端基(Y1A)は、(メタ)アクリロイル基、または水素原子であることが好ましく、水素原子のみで構成されることがより好ましい。
一般式(1A)の化合物としては、例えば、下記一般式(6'a)〜(6'h)で示されるポリオールが挙げられる。
本発明の歯科材料用多官能モノマーは、上述のように上記一般式(1A)で示される化合物と、上記一般式(3)で示される(メタ)アクリロイル基含有イソシアネート化合物を反応することにより得られるが、その反応は、公知または公知に準ずる方法により行うことができる。
これらの中でも、少量で反応が進行し、ジイソシアネート化合物に対して選択性が高い、ジブチルスズジラウレートおよびオクタン酸スズが好ましい。
本発明の第1態様である歯科材料用多官能モノマーは、他の成分、例えば歯科材料用に好適な多官能モノマー以外の成分を配合することによって、歯科材料用モノマー組成物として用いることができる。この歯科材料用モノマー組成物は、例えば、後述する歯科材料に配合されうる本発明の第1態様である歯科材料用多官能モノマー以外の重合可能なモノマー(例えば、本発明の多官能モノマー以外の(メタ)アクリレート基含有モノマー)を含有してもよい。
本発明の第1態様の歯科材料用モノマー組成物は、復帰突然変異試験において陰性を示すものであることが望ましい。復帰突然変異試験(Ames試験)とは、組成物の変異原性を、微生物を使って調べる試験を意味する。本発明における復帰突然変異試験は、以下の方法で行われる。
まず、滅菌した試験管に、ジメチルスルホキシド(DMSO)を媒体とする被験組成物液0.1mLと、代謝活性化しない場合は0.1Mリン酸緩衝液(pH7.4)を、代謝活性化する場合は後述するS9mixをそれぞれ0.5mL加えた後、後述する菌懸濁液0.1mLを加え混合する。37℃、約100rpmで20分間プレインキュベーションした後、後述するトップアガー2mLを加えて混和し、後述する最少グルコース寒天平板培地上(5用量以上)に重層する。重層固化を確認した後、最少グルコース寒天平板培地の上下を反転し、37°Cで48時間培養する。培養後のプレートについて、陰性・陽性の判定を行う。なお、陰性対照物質について試験を行う場合は、陰性対照物質としてDMSOを用い、上記の工程における被験組成物液に代えて媒体0.1mLを加える。
陰性・陽性の判断基準に関して、被験組成物が、全ての菌株・全ての用量において、また、代謝活性化しない場合および代謝活性化する場合の両方において、陰性対象物質のみの場合と比較して、平均コロニー数が2倍以内である場合に、その組成物は陰性と判断する。
用量当たりの最少グルコース寒天平板培地は、陰性対照物質については2枚以上、被験組成物についても2枚以上とする。
各菌懸濁液の調製に関して、各菌体について、菌体濃度(1×109菌数/mL以上)と調製したものを用いる。各菌体の培養には、ニュートリエントブロス培養液を用いる。ニュートリエントブロス培養液は、ニュートリエントブロスNo.2(Oxoid、Nutrient Broth No.2)を2.5wt%となるよう精製水で溶解し、121℃で20分間高圧蒸気滅菌を行ない、調製する。
本発明の第1態様の歯科材料用モノマー組成物は、後述するBalb/3T3細胞を用いるNRU法による細胞毒性試験において、相対細胞生存率が一定の範囲内であってもよい。該細胞毒性試験は、以下の方法で行う。
陰性対照液は、D05培養液にDMSOを0.5v/v%になるよう添加して調製する。
D10培養液とは、仔牛血清10vol%、ペニシリン−ストレプトマイシン−アムホテリシンB懸濁液1vol%、100mmol/Lピルビン酸ナトリウム溶液1vol%を含むD−MEMのことを指す。
上述のBalb/3T3細胞の前培養は、まず対数増殖期にある細胞をトリプシン−EDTAを用いて単離した後、D05培養液を用いて細胞濃度1x105cells/mLの細胞懸濁液を調製してから、細胞懸濁液0.1mLを96ウェルプレートに分注播種し(1x104cells/well)、CO2インキュベーター内で25時間静置して行う。
NR(ニュートラルレッド)ストック液とは、ニュートラルレッド(NR)(和光純薬工業株式会社製)の0.4%(w/v)水溶液を指す。
NR再溶解液とは、酢酸、エタノール、水を1:50:49で混合したものを指す。使用前1時間以内に調製する。
本発明の第1態様の歯科材料用モノマー組成物は、Balb/3T3細胞を用いるWST法による細胞試験において、相対細胞増殖率が一定の範囲内であってもよい。該細胞試験は、以下の方法で行う。
陰性対照液は、DMSOをDMEM培養液により0.5vol%になるよう添加して調製する。
DMEM培養液とは、仔牛血清10vol%、ペニシリン−ストレプトマイシン−アムホテリシンB懸濁液(x100)1vol%を含むDulbecco’s Modified Eagle’s Medium(D−MEM)を指す。
上述のBalb/3T3細胞の前培養は、まず対数増殖期にあるBalb/3T3 clone A31細胞を0.25%トリプシン−1mM EDTAを用いて単離した後、DMEM培養液を用いて細胞濃度20000cells/mLの細胞懸濁液を調製してから、細胞懸濁液0.1mLを96ウェルプレートに分注播種し(2000cells/ウェル)、CO2インキュベーター内で24時間静置して行う。
本発明の第1態様である歯科材料用多官能モノマーは、歯科材料の原料として好適である。本発明の歯科材料用多官能モノマーに対して、本発明の歯科材料用多官能モノマー以外の成分(例えば、歯科材料用多官能モノマー以外の重合可能なモノマー(本発明の多官能モノマー以外の(メタ)アクリレート基含有モノマー、エポキシ基を含有するモノマー等)を配合することによって、本発明の歯科材料用多官能モノマーを含有する歯科材料を製造することができる。
本発明の第1態様である歯科材料用多官能モノマー以外の成分の一例としては、本発明の多官能モノマー以外の(メタ)アクリレート基含有モノマーを挙げることができる。
重合性基を1つだけ有する上記の多官能モノマー以外の(メタ)アクリレート基含有モノマーとしては、例えば、下記一般式(21)で示されるモノマーが挙げられる。
上記二価の有機基としては、例えば、アルキレン基等の炭素数1〜20の非環状炭化水素基、シクロアルキレン基、アリーレン基等の炭素数1〜20の環状炭化水素基などの炭化水素基;オキシアルキレン基等の上記炭化水素基の少なくとも一部の炭素−炭素結合の間に、酸素が挿入された基(ただし酸素が連続して挿入されることはない。)などの炭素数1〜20の酸素含有炭化水素基等が挙げられる。上記炭素数1〜20の環状炭化水素基は、非環状炭化水素部分を有していてもよい。また、これら基中に含まれる非環状炭化水素部分は直鎖状または分岐状のいずれでもよい。
アクリロイル基とピロリン酸残基とを有するモノマーとしては、例えば、ピロリン酸ジ(2−アクリロイルオキシエチル)およびこれらの酸塩化物などが挙げられる。
本発明の第1態様の歯科材料に含まれる本発明の歯科材料用多官能モノマー以外の成分の別の一例としては、重合開始剤を挙げることができる。
常温重合を行う場合には、たとえば、酸化剤および還元剤を組み合わせたレドックス系の重合開始剤が好適である。レドックス系の重合開始剤を使用する場合、酸化剤と還元剤が別々に包装された形態をとり、使用する直前に両者を混合する必要がある。
過酸化物としては特に限定されないが、例えば、過酸化ベンゾイル、t−ブチルヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシドなどが挙げられる。アゾ系化合物としては特に限定されないが、例えば、アゾビスイソブチロニトリルなどが挙げられる。
光重合開始剤としては、特に限定されないが、例えば、α−ジケトン/還元剤、ケタール/還元剤、チオキサントン/還元剤などが挙げられる。α−ジケトンとしては、例えば、カンファーキノン、ベンジルおよび2,3−ペンタンジオンなどが挙げられる。ケタールとしては、例えば、ベンジルジメチルケタールおよびベンジルジエチルケタールなどが挙げられる。チオキサントンとしては、例えば、2−クロロチオキサントンおよび2,4−ジエチルチオキサントンなどが挙げられる。還元剤としては、例えば、ミヒラ−ケトン等、2−(ジメチルアミノ)エチルメタクリレート、N,N−ビス〔(メタ)アクリロイルオキシエチル〕−N−メチルアミン、N,N−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸ブチル、4−ジメチルアミノ安息香酸ブトキシエチル、N−メチルジエタノールアミン、4−ジメチルアミノベンゾフェノン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−p−トルイジンおよびジメチルアミノフェナントール等の第三級アミン;シトロネラール、ラウリルアルデヒド、フタルジアルデヒド、ジメチルアミノベンズアルデヒドおよびテレフタルアルデヒド等のアルデヒド類;2−メルカプトベンゾオキサゾール、デカンチオール、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、4−メルカプトアセトフェノン、チオサリチル酸およびチオ安息香酸等のチオール基を有する化合物;等を挙げることができる。これらのレドックス系に有機過酸化物を添加したα−ジケトン/有機過酸化物/還元剤の系も好適に用いられる。
本発明の第1態様の歯科材料に含まれる本発明の歯科材料用多官能モノマー以外の成分の別の一例としては、フィラーを挙げることができる。
有機フィラーとしては、例えば、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、メタクリル酸メチル−メタクリル酸エチル共重合体、架橋型ポリメタクリル酸メチル、架橋型ポリメタクリル酸エチル、エチレン−酢酸ビニル共重合体およびスチレン−ブタジエン共重合体などの微粉末が挙げられる。
また、粒径が0.1μm以下のミクロフィラーが配合された歯科材料は、歯科用コンポジットレジンに好適な態様の一つである。かかる粒径の小さなフィラーの材質としては、シリカ(例えば、商品名アエロジル)、アルミナ、ジルコニア、チタニアなどが好ましい。このような粒径の小さい無機フィラーの配合は、コンポジットレジンの硬化物の研磨滑沢性を得る上で有利である。
以上のような、(メタ)アクリロイル基を含むモノマー、重合開始剤、およびフィラーを含有する歯科材料は、コンポジットレジンと呼ばれることもある。
本発明の第1態様の歯科材料は、上述の本発明の歯科材料用多官能モノマー、本発明の多官能モノマー以外の重合可能なモノマー(例えば、本発明の多官能モノマー以外の(メタ)アクリレート基含有モノマー、エポキシ基を有するモノマー)、重合開始剤、およびフィラー以外の成分を、目的に応じて適宜含んでもよい。例えば、保存安定性を向上させるために既に上述した重合禁止剤を含んでもよい。また、色調を調整するために、公知の顔料、染料等の色素を含みうる。さらに、硬化物の強度を向上させるために、公知のファイバー等の補強材を含んでもよい。また、水、エタノール、アセトン等の溶媒を含んでもよい。
本発明の第1態様である多官能モノマーの歯科材料への配合量は特に制限されないが、例えば0.1〜99%の範囲である。好ましい配合量は、その歯科材料用の用途によって異なる場合もあるが、例えば重合性モノマー成分(上記の本発明の歯科材料用多官能モノマーと上記の本発明の多官能モノマー以外の重合可能なモノマー(例えば、本発明の多官能モノマー以外の(メタ)アクリレート基含有モノマー)、エポキシ基を有するモノマー)中に1〜50重量%、より好ましくは3〜30重量%配合される。特に、歯科材料の用途が、充填用コンポジットレジン、歯冠用硬質レジン、義歯床用レジン、CAD/CAM用レジンブロックである場合、多官能モノマーの配合量は、重合性モノマー成分中1〜50重量%であることが好ましく、3〜30重量%であることがより好ましい。歯科材料の用途が歯科用接着材(歯列矯正用接着材、ボンディング材、接着レジンセメント、充填用接着コンポジットレジン、レジン添加型グラスアイオノマーセメント等)、歯科用プライマー、歯牙裂溝封鎖材である場合は、多官能モノマーの配合量は、重合性モノマー成分中1〜50重量%であることが好ましく、3〜20重量%であることがより好ましい。
本発明の第1態様の多官能モノマーの歯科材料は、復帰突然変異試験において陰性を示すものであってもよい。復帰突然変異試験(Ames試験)の試験方法は、上述の復帰突然変異試験の方法において、本発明の第1態様の歯科材料用モノマー組成物を本発明の第1態様の多官能モノマーの歯科材料に置き換えて、同様の手順で行う。
本発明の第1態様の多官能モノマーの歯科材料は、Balb/3T3細胞を用いるNRU法による細胞試験において、相対細胞生存率が一定の範囲内であってもよい。該細胞試験は、上述のNRU法による細胞試験において、本発明の第1態様の歯科材料用モノマー組成物を本発明の第1態様の多官能モノマーの歯科材料に置き換えて、同様の手順で行う。また、被験材料に含まれる被験物質(歯科材料に含まれる歯科材料用多官能モノマー)の試験液中の濃度、歯科材料の相対細胞増殖率(%)は、上述の本発明の第1態様の歯科材料用モノマー組成物の場合におけるものと同様であってよい。
本発明の第1態様の多官能モノマーの歯科材料は、Balb/3T3細胞を用いるWST法による細胞試験において、相対細胞増殖率が一定の範囲内であってもよい。該細胞試験は、上述のWST法による細胞試験において、本発明の第1態様の歯科材料用モノマー組成物を本発明の第1態様の多官能モノマーの歯科材料に置き換えて、同様の手順で行う。また、被験材料に含まれる被験物質(歯科材料に含まれる歯科材料用多官能モノマー)の試験液中の濃度、歯科材料の相対細胞増殖率(%)は、上述の本発明の第1態様の歯科材料用モノマー組成物の場合におけるものと同様であってよい。
上述の本発明の第1態様である歯科材料用多官能モノマー、該多官能モノマー以外の重合可能なモノマー(例えば、本発明の多官能モノマー以外の(メタ)アクリレート基含有モノマー)、エポキシ基を有するモノマー)、重合開始剤、フィラー、その他の成分等を混和し、本発明の第1態様の歯科材料を製造する方法については、公知の方法であれば特に制限を受けない。
本発明の第1態様の歯科材料は、前述の重合開始剤の重合方式にあわせ適切な条件で硬化することができる。例えば、可視光照射による光重合開始剤を含有している本発明の第1態様の歯科材料の場合は、該歯科材料を所定の形状に加工したのち、公知の光照射装置を用いて所定の時間可視光を照射することにより、所望の硬化物を得ることができる。照射強度、照射強度等の条件は、歯科材料の硬化性に合わせて適切に変更することができる。また、可視光をはじめとした、光照射により硬化した硬化物を、さらに適切な条件で熱処理をすることにより、硬化物の機械的物性を向上させることもできる。また、別の例として、加熱による重合開始剤を含有している本発明の第1態様の歯科材料の場合は、該歯科材料を所定の形状に加工したのち、適切な温度及び時間加熱することにより、所望の硬化物を得ることができる。
以上のようにして得られる上述の本発明の第1態様の歯科材料の硬化物が、歯科治療用途に用いられることもある。
本発明の第1態様の歯科材料の使用方法は、歯科材料の使用法として一般に知られているものであれば、特に制限されない。例えば、本発明の第1態様の歯科材料を齲蝕窩洞充填用コンポジットレジンとして使用する場合は、口腔内の窩洞に該歯科材料を充填した後、公知の光照射装置を用いて光硬化させることにより、目的を達成できる。また、歯冠修復用コンポジットレジンとして使用する場合は、適切な形状に加工した後、公知の光照射装置を用いて光硬化させ、さらに必要であれば所定の条件で熱処理を行うことで、所望の歯冠修復材料を得ることができる。
本発明における第1態様の歯科材料は、歯科治療用途に好適に用いることができ、例えば、充填用コンポジットレジン、歯冠用硬質レジン、義歯床用レジン、義歯床用裏装材、印象材、歯科用接着材(歯列矯正用接着材、ボンディング材(こちらのほうが一般的記載か)、接着レジンセメント、充填用接着コンポジットレジン、およびレジン添加型グラスアイオノマーセメント)、歯科用プライマー、歯牙裂溝封鎖材、CAD/CAM用レジンブロック、テンポラリークラウン、および人工歯材料等を挙げることができる。
本発明の第1態様のキットは上記第1態様の歯科材料を含む。本発明の第1態様のキットは、上記歯科材料の各成分を1剤として充填したキット、重合形式、および保存安定性等を勘案して、上記歯科材料の各成分を2剤以上に分けて充填した複数の剤からなるキットなどが挙げられる。なお、かかるキットには、本発明の第1態様の歯科材料以外の、同時に使用する他の歯科材料が含まれていてもよい。
本発明の第2態様である歯科材料用水酸基含有モノマーは、下記核部(X)と下記末端基(Y2B)とが直接または下記連結基(Z)を介して結合した下記一般式(8B)で示される化合物である。
上記核部(X)は、酸素原子または窒素原子を含有し、末端基(Y2B)または連結基(Z)と結合する原子が酸素原子または窒素原子である3価以上の多価有機基である。上記末端基(Y2B)または連結基(Z)と結合する酸素原子または窒素原子は、上記末端基(Y2B)または連結基(Z)以外とは、メチレン基または2価の芳香族性炭素基と結合している。なおこのメチレン基または2価の芳香族炭素基に含まれる任意の水素原子は、炭素数1〜12の一価の炭化水素基と置き換えられていてもよい。核部(X)の炭素数は通常1〜200の範囲であるが、好ましくは1〜100であり、より好ましくは1〜30、さらに好ましくは2〜20である。
末端基(Y2B)は、歯科材料用多官能モノマーに含まれる(メタ)アクリロイル基含有基(Y3)として記載された上記一般式(9)で示される(メタ)アクリロイル基含有基(Y3)、(メタ)アクリロイル基、または炭素数1〜20の炭化水素基であり、複数ある末端基(Y2B)は同一でも異なっていてもよく、ただし、一般式(8B)で示される化合物中のすべての末端基(Y2B)のうち、1以上は(メタ)アクリロイル基含有基(Y3)でありかつ1以上は水素原子である。
連結基(Z)は歯科材料用多官能モノマーに含まれる連結基(Z)として記載された一般式(2)で示される2価の基と同一であり、上記一般式(8B)で示される化合物中に連結基(Z)が複数含まれる場合には、連結基(Z)は同一でも異なっていてもよい。
本発明の歯科材料用多官能モノマーは、例えば、下記核部(X)と下記末端基(Y1B)とが直接または下記連結基(Z)を介して結合している下記一般式(1B)で示される化合物中の活性プロトンの少なくとも1つが、下記一般式(3)で示される(メタ)アクリロイル基含有イソシアネート化合物中のイソシアネート基と反応し、対応するカーバメート基もしくはウレア基が生成することにより得られる。ただし、上記の活性プロトン中、少なくとも1つの活性プロトンは未反応で残存する。ここで言う活性プロトンとは、アルコール性酸素およびアミン性窒素に結合する、イソシアネートとの実用的速度での反応性を有する水素原子を指す。
末端基(Y1B)は、(メタ)アクリロイル基、炭素数1〜20の1価の炭化水素基、または水素原子であり、複数あるY1Bは同一でも異なっていてもよい。ただし、上記一般式(1B)で示される化合物中に含まれる末端基(Y1B)のうち2以上は水素原子である。末端基(Y1B)は、(メタ)アクリロイル基、または水素原子であることが好ましく、水素原子のみで構成されることがより好ましい。
一般式(1B)の化合物としては、例えば、歯科材料用多官能モノマーの製造に用いられる一般式(1A)の化合物の具体的な例として例示された、上記一般式(6’a)〜(6’h)で示される多価アルコールが挙げられる。
本発明の歯科材料用水酸基含有モノマーは、上述のように上記一般式(1B)で示される化合物と、上記一般式(3)で示される(メタ)アクリロイル基含有イソシアネート化合物を反応することにより得られるが、その反応は、公知または公知に準ずる方法により行うことができる。
本発明の第2態様である歯科材料用水酸基含有モノマーは、他の成分、例えば歯科材料用に好適な多官能モノマー以外の成分を配合することによって、歯科材料用モノマー組成物として用いることができる。この歯科材料用モノマー組成物は、後述する歯科材料に配合されうる本発明の第2態様の歯科材料用水酸基含有モノマー以外の重合可能なモノマー(例えば、本発明の水酸基含有モノマー以外の(メタ)アクリレート基含有モノマー)を含有してもよい。
本発明の第2態様の歯科材料用モノマー組成物は、Balb/3T3細胞を用いるNRU法による細胞試験において、相対細胞生存率が一定の範囲内であってもよい。該細胞試験は、上述のNRU法による細胞試験において、本発明の第1態様の歯科材料用モノマー組成物を本発明の第2態様の歯科材料用モノマー組成物に置き換えて、同様の手順で行う。また、被験組成物に含まれる被験物質(歯科材料用モノマー組成物に含まれる歯科材料用水酸基含有モノマー)の試験液中の濃度、歯科材料用モノマー組成物の相対細胞増殖率(%)は、上述の本発明の第1態様の歯科材料用モノマー組成物の場合におけるものと同様であってよい。
本発明の第1態様の多官能モノマーの歯科材料は、Balb/3T3細胞を用いるWST法による細胞試験において、相対細胞増殖率が一定の範囲内であってもよい。該細胞試験は、上述のWST法による細胞試験において、本発明の第1態様の歯科材料用モノマー組成物を本発明の第2態様の歯科材料用モノマー組成物に置き換えて、同様の手順で行う。また、被験組成物に含まれる被験物質(歯科材料用モノマー組成物に含まれる歯科材料用水酸基含有モノマー)の試験液中の濃度、歯科材料用モノマー組成物の相対細胞増殖率(%)は、上述の本発明の第1態様の歯科材料用モノマー組成物の場合におけるものと同様であってよい。
本発明の第2態様である歯科材料用水酸基含有モノマーは、歯科材料の原料として好適である。本発明の歯科材料用水酸基含有モノマーに対して、本発明の歯科材料用水酸基含有モノマー以外の成分(例えば、本発明の歯科材料用水酸基含有モノマー以外の重合可能なモノマー(本発明の水酸基含有モノマー以外の(メタ)アクリレート基含有モノマー、エポキシ基を含有するモノマー等)を配合することによって、本発明の歯科材料用水酸基含有モノマーを含有する歯科材料を製造することができる。
本発明の歯科材料用水酸基含有モノマー以外の成分の一例としては、本発明の水酸基含有モノマー以外の(メタ)アクリレート基含有モノマーを挙げることができる。
重合性基を1つだけ有する上記の水酸基含有モノマー以外の(メタ)アクリレート基含有モノマーとしては、例えば、歯科材料用多官能モノマーとともに用いられ得るモノマーとして例示された上記一般式(21)で示されるモノマーが挙げられる。(ただし、一般式(21)で示されるモノマーのうち、本発明の歯科材料用水酸基含有モノマーに該当するモノマーは除く。)。
アクリロイル基とピロリン酸残基とを有するモノマーとしては、例えば、ピロリン酸ジ(2−アクリロイルオキシエチル)およびこれらの酸塩化物などが挙げられる。
本発明の第2態様の歯科材料に含まれる本発明の歯科材料用水酸基含有モノマー以外の成分の別の一例としては、重合開始剤を挙げることができる。重合開始剤の具体例、好適例などについては、本発明の第1態様の歯科材料に含まれ得る重合開始剤と同様である。
本発明の第2態様の歯科材料に含まれる本発明の歯科材料用水酸基含有モノマー以外の成分の別の一例としては、フィラーを挙げることができる。フィラーの具体例、好適例などについては、本発明の第1態様の歯科材料に含まれ得るフィラーと同様である。
本発明の第2態様の歯科材料は、上述の本発明の歯科材料用水酸基含有モノマー、本発明の水酸基含有モノマー以外の重合可能なモノマー(例えば、本発明の水酸基含有モノマー以外の(メタ)アクリレート基含有モノマー、エポキシ基を有するモノマー)、重合開始剤、およびフィラー以外の成分を、目的に応じて適宜含んでもよい。例えば、保存安定性を向上させるために既に上述した重合禁止剤を含んでもよい。また、色調を調整するために、公知の顔料、染料等の色素を含みうる。さらに、硬化物の強度を向上させるために、公知のファイバー等の補強材を含んでもよい。その他、必要に応じて、アセトン、エタノール、水等の溶媒も含んでもよい。
本発明の第2態様である歯科材料用水酸基含有モノマーの歯科材料への配合量は特に制限されないが、例えば0.1〜99%の範囲である。好ましい配合量は、その歯科材料用の用途によって異なる場合もあるが、例えば重合性モノマー成分(上記の歯科材料用水酸基含有モノマーと上記の歯科材料用水酸基含有モノマー以外の重合可能なモノマー(例えば、本発明の水酸基含有モノマー以外の(メタ)アクリレート基含有モノマー、エポキシ基を有するモノマー)中に1〜50重量%、より好ましくは1〜40重量%、さらに好ましくは3〜30重量%配合される。特に、歯科材料の用途が、歯科用接着材(ボンディング材)、歯科用プライマーである場合、水酸基含有モノマーの配合量は、重合性モノマー成分中1〜50重量%であることが好ましく、1〜40重量%であることがより好ましい。歯科材料の用途が、歯科用接着材(接着レジンセメント、充填用接着コンポジットレジン)、歯牙裂溝封鎖材である場合、水酸基含有モノマーの配合量は、重合性モノマー成分中1〜50重量%であることが好ましく、1〜20重量%であることがより好ましい。
本発明の第2態様の歯科材料用水酸基含有モノマーの歯科材料は、復帰突然変異試験において陰性を示すものであることが望ましい。復帰突然変異試験(Ames試験)の試験方法は、上述の復帰突然変異試験の方法において、本発明の第1態様の歯科材料用モノマー組成物を本発明の第2態様の歯科材料用水酸基含有モノマーの歯科材料に置き換えて、同様の手順で行う。
本発明の第2態様の歯科材料用水酸基含有モノマーの歯科材料は、Balb/3T3細胞を用いるNRU法による細胞試験において、相対細胞生存率が一定の範囲内であってもよい。該細胞試験は、上述のNRU法による細胞試験において、本発明の第1態様の歯科材料用モノマー組成物を本発明の第2態様の歯科材料用水酸基含有モノマーの歯科材料に置き換えて、同様の手順で行う。また、被験材料に含まれる被験物質(歯科材料に含まれる歯科材料用水酸基含有モノマー)の試験液中の濃度、歯科材料の相対細胞増殖率(%)は、上述の本発明の第1態様の歯科材料用モノマー組成物の場合におけるものと同様であってよい。
本発明の第2態様の歯科材料用水酸基含有モノマーの歯科材料は、Balb/3T3細胞を用いるWST法による細胞試験において、相対細胞増殖率が一定の範囲内であってもよい。該細胞試験は、上述のWST法による細胞試験において、本発明の第1態様の歯科材料用モノマー組成物を本発明の第2態様の歯科材料用水酸基含有モノマーの歯科材料に置き換えて、同様の手順で行う。また、被験材料に含まれる被験物質(歯科材料に含まれる歯科材料用水酸基含有モノマー)の試験液中の濃度、歯科材料の相対細胞増殖率(%)は、上述の本発明の第1態様の歯科材料用モノマー組成物の場合におけるものと同様であってよい。
上述の本発明の第2態様である歯科材料用水酸基含有モノマー、該水酸基含有モノマー以外の重合可能なモノマー(例えば、本発明の水酸基含有モノマー以外の(メタ)アクリレート基含有モノマー、エポキシ基を有するモノマー)、重合開始剤、フィラー、その他の成分等を混和し、本発明の第2態様の歯科材料を製造する方法については、公知の方法であれば特に制限を受けない。
本発明の第2態様の歯科材料は、前述の重合開始剤の重合方式にあわせ適切な条件で硬化することができる。例えば、可視光照射による光重合開始剤を含有している本発明の第2態様の歯科材料の場合は、該歯科材料を所定の形状に加工したのち、公知の光照射装置を用いて所定の時間可視光を照射することにより、所望の硬化物を得ることができる。照射強度、照射強度等の条件は、歯科材料の硬化性に合わせて適切に変更することができる。また、可視光をはじめとした、光照射により硬化した硬化物を、さらに適切な条件で熱処理をすることにより、硬化物の機械的物性を向上させることもできる。また、別の例として、加熱による重合開始剤を含有している本発明の第2態様の歯科材料の場合は、該歯科材料を所定の形状に加工したのち、適切な温度及び時間加熱することにより、所望の硬化物を得ることができる。
以上のようにして得られる上述の本発明の第2態様の歯科材料の硬化物が、歯科治療用途に用いられることもある。
本発明における第2態様の歯科材料は、歯科治療用途に好適に用いることができ、例えば、充填用コンポジットレジン、歯冠用硬質レジン、義歯床用レジン、義歯床用裏装材、印象材、歯科用接着材(歯列矯正用接着材、ボンディング材、接着レジンセメント、充填用接着コンポジットレジン、およびレジン添加型グラスアイオノマーセメント)、歯科用プライマー、歯牙裂溝封鎖材、CAD/CAM用レジンブロック、テンポラリークラウン、および人工歯材料等を挙げることができる。本発明における歯科材料用水酸基含有モノマーは、歯科治療の際に歯質との接着強度を向上させる機能を有しているため、特に歯科用接着材、および歯科用プライマー用途に好適である。
本発明の第2態様の歯科材料の使用方法は、歯科材料の使用法として一般に知られているものであれば、特に制限されない。例えば、本発明の第2態様の歯科材料をボンディング材として使用する場合は、口腔内の窩洞に該歯科材料を塗付したのち、必要に応じて乾燥し、また必要に応じて公知の光照射装置を用いて光硬化させたのち、充填用コンポジットレジンを充填する。
本発明の第2態様のキットは上記歯科材料を含む。本発明の第2態様のキットは、上記歯科材料の各成分を1剤として充填したキット、重合形式、および保存安定性等を勘案して、上記歯科材料の各成分を2剤以上に分けて充填した複数の剤からなるキットなどが挙げられる。なお、本発明のキットには、本発明の第2態様の歯科材料以外の、同時に使用する他の歯科材料が含まれていてもよい。かかるキットは、ボンディング材、接着セメント、プライマー、接着コンポジットレジンなどの用途に用いられる。
撹拌羽根、温度計および還流管を備えた100ミリリットル四つ口フラスコ内に、下記表1Aに記載の構造式を持つポリオール(三井化学株式会社製アクトコール(登録商標)、平均分子量1000、水酸基価168mgKOH/g)50.0g(OH基;0.150mol)とジブチル錫ジラウレート(和光純薬工業株式会社製)0.073g(反応全基質重量に対して1000ppm)および2,6−t−ブチル−4−メチルフェノール(和光純薬工業株式会社製)を0.073g(反応全基質重量に対して1000ppm)を添加し、60℃に昇温した。続いて、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工株式会社製、カレンズMOI(登録商標))23.3g(0.150mol)を10分かけて滴下した。75−85℃となるように反応温度を保ち、5時間反応を行った。反応生成物の赤外吸収スペクトルIR(パーキンエルマー社製,Spectrum Two)を測定したところ、2267cm-1のイソシアネート由来の振動が消失していることを確認した。反応器から排出することにより、下記表1Aの構造式を有するウレタンメタクリル系多官能モノマー1Aを含む生成物71.2gが得られた。生成物の一部を採取し、JIS K 0070-1992に従って水酸基価を測定したところ、1mgKOH/g以下であることを確認した。
製造例1Aに記載のポリオール代わり、表1Aに示すポリオールを用いて製造例1Aと同様の合成操作を行うことで、下記表1Aの構造式を有する多官能モノマー2A〜5Aを含む生成物を得た。
製造例1Aに記載の2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートに代わり、2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工株式会社製、カレンズAOI(登録商標))を用いて製造例1Aと同様の合成操作を行うことで、下記表1Aの構造式を有する多官能モノマー6を含む生成物を得た。
製造例1Aで得られた多官能モノマー1A0.37gと下記構造式を有するウレタンアクリレート化合物7A1.94g、トリエチレングリコールジメタクリレート(NKエステル3G 新中村化学工業株式会社製、以下TEGDMAと略記)0.12g(0.42mmol)を容器に入れ、均一になるまで50℃で撹拌し、重合性モノマー組成物を得た。次いで、この重合性モノマー組成物40重量部に対して、バリウムアルミニウムボロシリケートガラスフィラー(GM27884、粒径1.5μm、1.6%シラン処理品、NEC SCHOTTコンポーネンツ株式会社製)60重量部、2,4,6−トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド(IRGACURE TPO BASF社製、以下TPOと略記)0.2重量部を添加、混合し、均一なペーストの歯科材料として用いる組成物を得た。
上記で調製した組成物を2×2×25mmのSUS製金型に充填し、カバーフィルムで上から挟んだ後、歯科用可視光線照射装置(αライトV、株式会社モリタ東京製作所製)で片面につき3分間、両面から合計6分間照射して、組成物を硬化させた。硬化物を37℃の脱イオン水中で24時間保存した後、汎用試験機(精密万能材料試験機210X、株式会社INTESCO製)を用いて支点間距離20mm、クロスヘッド速度1mm/分で3点曲げ試験を実施した。該歯科材料として用いる組成物の硬化物の曲げ試験の結果を表2Aに示す。
多官能モノマー1Aの代わりに、製造例5Aで得られた多官能モノマー5Aに変更した以外は、実施例1A−1の操作に従い、歯科材料として用いる組成物を得た。さらに、実施例1A−1と同様の操作を行い、曲げ試験の結果を得た。結果を表2Aに示す。
製造例1Aで得られた多官能モノマー1Aを使用せずに、その使用量分をTEGDMAに置き換え、TEGDMAの量を増加させた以外は、実施例1A−1の操作に従い、歯科材料として用いる組成物を得た。さらに、実施例1A−1と同様の操作を行い、曲げ試験の結果を得た。結果を表2Aに示す。
ウレタンアクリレート化合物7Aの代わりにウレタンアクリレート化合物8Aを使用した以外は、実施例1A−1の操作に従い、歯科材料として用いる組成物を得た。さらに、実施例1A−1と同様の操作を行い、曲げ試験の結果を得た。結果を表2Aに示す。
製造例1Aで得られた多官能モノマー1Aを使用せずに、その使用量分をTEGDMAに置き換え、TEGDMAの量を増加させた以外は、実施例1A−3の操作に従い、歯科材料として用いる組成物を得た。さらに、実施例1A−3と同様の操作を行い、曲げ試験の結果を得た。結果を表2Aに示す。
製造例1Aで得られた多官能モノマー1A 100重量部に対して、TPO 0.5重量部を添加し、均一になるまで室温で撹拌しモノマー溶液を得た。その後、歯科用光照射器(Translux 2Wave、ヘレウスクルツァー社製)を用いて20秒光照射を行い、赤外分光法(IR)(Spectrum Two、パーキンエルマー社製)を用いて重合率の測定を行った。その結果を表3に示す。
重合率(%)は以下の式を用いて算出した。
重合率(%)={1−(IX,C-H/IX,C=O)/(I0,C-H/I0,C=O)}×100
IX,C-H:光照射後の810cm-1(アクリロイル基由来)あるいは815cm-1(メタクリロイル基由来)における吸光度
I0,C-H:光照射前の上記数値
IX,C=O:光照射後の1637cm-1(カルボニル基由来)における吸光度
I0,C=O:光照射前の上記数値
製造例で得られた多官能モノマー2A、3A、4Aおよび6Aの重合率を、実施例3A−1と同様の手法で測定した。その結果を表3Aに示す。
汎用歯科材料メタクリル化合物TEGDMAの重合率を、実施例3A−1と同様の手法で測定した。その結果を表3Aに示す。
撹拌羽根、温度計および還流管を備えた300ミリリットル四つ口フラスコ内に、下記構造式を有するポリオール1B(三井化学株式会社製アクトコール(登録商標)、平均分子量182、水酸基価926mgKOH/g)99.0g(OH基:1.63mol)とジブチル錫ジラウレート(東京化成工業株式会社製)0.27g(反応全基質重量に対して1000ppm)および2,6−t−ブチルー4−メチルフェノール(東京化成工業株式会社製)0.14g(反応全基質重量に対して500ppm)を添加し、55℃に昇温した。続いて、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工株式会社製、カレンズMOI(登録商標))171g(1.10mol、用いたポリオール1のOHモル数に対して2/3当量)を20分かけて滴下した。80−85℃となるように反応温度を保ち、8時間反応を行った。赤外吸収スペクトルIR(パーキンエルマー社製,Spectrum Two)を測定したところ、2267cm-1のイソシアネート由来の振動が消失していることを確認した。生成物の一部を採取しJIS K 0070に従い水酸基価を測定したところ、119mgKOH/gであった。反応生成物の液体クロマトグラフィー質量分析(LC−MS分析)(日本Waters株式会社製、ACQUITY UPLC BEH C181.7μm(2.1mmx10mm)/ACQUITY UPLC H−Class−SQ Detector 2)を行ったところ、主生成物としてオキシエチレンユニットが一つ導入されたa+b+c=1の化合物1Bの分子量488と合致する質量[M−H]+:489および[M−Na]+:511が検出された。反応器から排出することにより、下記化合物1Bの構造式を有する水酸基含有モノマーを含む生成物 260gが得られた。
製造例1Bに記載のポリオールに代わり、表1Bに示すポリオールを用いて製造例1Bと同様の合成操作を行うことで、水酸基含有モノマー2B〜5Bを含む生成物を得た。
製造例1Bに記載のポリオールに代わり、表1Bに示すポリオール6Bを用い、ポリオール6BのOHモル数に対して3/4当量のカレンズMOI(登録商標)を反応させた以外は、製造例1と同様の合成操作を行うことで、水酸基含有モノマー6Bを含む生成物を得た。
製造例1Bに記載のポリオールに代わり、表1Bに示すポリオール6Bを用い、ポリオール6BのOHモル数に対して3/4当量のカレンズMOI−EG(登録商標)を反応させた以外は、製造例1Bと同様の合成操作を行うことで、水酸基含有モノマー7Bを含む生成物を得た。
製造例1Bに記載のポリオールに代わり、表1Bに示すポリオール3Bを用い、ポリオール3BのOHモル数に対して2/3当量のカレンズMOI−EG(登録商標)を反応させた以外は、製造例1Bと同様の合成操作を行うことで、水酸基含有モノマー8Bを含む生成物を得た。
製造例1Bに記載のポリオールに代わり、表1Bに示すポリオール6Bを用い、ポリオール6BのOHモル数に対して1/2当量のカレンズMOI(登録商標)を反応させた以外は、製造例1Bと同様の合成操作を行うことで、水酸基含有モノマー9Bを含む生成物を得た。
製造例1Bで得られた化合物1B 10.33g (5.5重量部)とBis−GMA(ビスフェノールAジグリシジルメタクリレート:新中村化学工業株式会社製)0.50g (8.3重量部)、E4BADMA(ビスフェノールAジメタクリレートエステル4モルエチレンオキシド変性化合物 SR540、SARTOMER社製)0.26g (4.2重量部)、UDMA(2,2,4−トリメチルヘキサメチレンビス(2−カルバモイルオキシエチル)ジメタクリレート) 0.31g (5.2重量部)、ETMPTA−3EO(トリメチロールプロパントリアクリレート3モルエチレンオキシド変性化合物、共栄社化学株式会社製)0.37g (6.2重量部)、MDP(10−メタクリロイルオキシデシルジハイドロジェンホスフェート)0.37g (6.1重量部)、CQ(カンファーキノン:和光純薬工業株式会社製) 6.1mg (0.1重量部)、エチル4−(ジメチルアミノ)ベンゾエート (和光純薬工業株式会社製)0.018g(0.3重量部)、BHT(ジブチルヒドロキシトルエン:和光純薬工業株式会社製)2.0mg(0.03重量部)、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン(和光純薬工業株式会社製)0.015g(0.25重量部)、バリウムアルミニウムボロシリケートガラスフィラー(GM27884、粒径1.5μm、1.6%シラン処理品、NEC SCHOTTコンポーネンツ株式会社製)3.8g(64重量部)を容器に入れ、均一になるまで50℃で撹拌し歯科材料として用いる組成物を得た。なお、実施例1Bの組成物は、例えば、レジンとしての性能を評価するのに適した組成である。
抜去した後冷凍保存した牛下顎前歯を注水下解凍し、歯根切断、抜髄処理した。これを直径25mm、深さ25mmのプラスチック製円筒容器に設置し、アクリル樹脂中に包埋した。この表面を#120、#400のエメリーペーパーを用いて湿式研磨し、唇面と平行になるようにエナメル質および象牙質平面を削り出した。
次に、これらの平面に圧縮空気を約1秒間吹き付けて乾燥した後、エナメル質あるいは象牙質の平面に直径2.38mmのプラスチック製モールド(ULTRADENT社製)を設置し、作製した組成物を2回に分けて充填した後、可視光照射装置(Translux 2Wave、ヘレウスクルツァー社製)を20秒照射し、硬化させた。その後、モールドを除去し、接着試料を作製した。試料を37℃温水中24時間保管した後、汎用試験機(精密万能材料試験機210X、株式会社INTESCO製)を用いて、牛歯のエナメル質あるいは象牙質面に平行、かつ表面に接して1.0mm/分のクロスヘッド速度で剪断負荷を掛け、牛歯表面に柱状に形成させた組成物が表面から分離する時の剪断負荷から、剪断接着強度を求めた。
得られた歯科材料として用いられる組成物の剪断試験の結果を表2Bに示す。
化合物1Bの代わりにHEMA(三菱レイヨン株式会社製、アクリエステルHO(登録商標))に変更した以外は、実施例1Bの操作に従い、歯科材料として用いられる組成物を得た。さらに、実施例1Bと同様の操作を行い、剪断試験の結果を得た。結果を表2Bに示す。
化合物1Bを添加しない以外は、実施例1Bの操作に従い、歯科材料として用いられる組成物を得た。さらに、実施例1Bと同様の操作を行い、剪断試験の結果を得た。結果を表2Bに示す。
製造例1Bで得られた化合物1B 0.40g (20重量部)、UDMA(2,2,4−トリメチルヘキサメチレンビス(2−カルバモイルオキシエチル)ジメタクリレート) 0.20g (10重量部)、TEGDMA(トリエチレングリコールジメタクリレート:新中村化学工業株式会社製NKエステル3G)0.20g (10重量部)、MDP(10−メタクリロイルオキシデシルジハイドロジェンホスフェート)0.26g (13重量部)、CQ(カンファーキノン:和光純薬工業株式会社製)0.020g (1.0重量部)、4−(ジメチルアミノ)安息香酸2−ブトキシエチル(東京化成工業株式会社製)0.020g (1.0重量部)、エタノール(超脱水:和光純薬工業株式会社製)0.60g(30重量部)、および蒸留水0.30g(15重量部)を容器に入れ、均一になるまで50℃で撹拌し歯科材料として用いる組成物を得た。なお、実施例2Bの組成物は、例えば、ボンディング材としての性能を評価するのに適した組成である。
抜去した後冷凍保存した牛下顎前歯を注水下解凍し、歯根切断、抜髄処理した。これを直径25mm、深さ25mmのプラスチック製円筒容器に設置し、アクリル樹脂中に包埋した。この表面を#120、#400のエメリーペーパーを用いて湿式研磨し、唇面と平行になるようにエナメル質を削り出した。
次に、この平面に圧縮空気を約1秒間吹き付けて乾燥した後、エナメル質の平面に作成した組成物を塗布し、弱ブローの圧縮空気を吹き付け、溶媒を除去した。この表面に可視光照射装置(Translux 2Wave、ヘレウスクルツァー社製)を用いて20秒光照射した。更にこの上に直径2.38mmのプラスチック製モールド(ULTRADENT社製)を設置し、歯科用コンポジットレジン(Venus Diamond、ヘレウスクルツァー社製)を充填し、可視光照射装置を用いて20秒光照射し、硬化させた。その後、モールドを除去し、接着試料を作成した。試料を37℃温水中24時間保管した後、汎用試験機(精密万能材料試験機210X、株式会社INTESCO製)を用いて、牛歯のエナメル質に平行、かつ表面に接して1.0mm/分のクロスヘッド速度で剪断負荷を掛け、牛歯表面に柱状に形成させた組成物が表面から分離する時の剪断負荷から、剪断接着強度を求めた。
歯科材料用組成物の剪断試験の結果を表3Bに示す。
化合物1Bの代わりに、上記製造例で得られた水酸基含有モノマー3B、4B、または6Bを用いたこと以外は、実施例2Bと同様の操作を行い、歯科材料として用いる組成物の調製を行った。ついで実施例2Bと同様の試験を行い、剪断試験の結果を得た。結果を表3Bに示す。
化合物1Bの代わりに、HEMA(三菱レイヨン株式会社製、アクリエステルHO(登録商標))を用いたこと以外は、実施例2Bと同様の操作を行い、歯科材料として用いる組成物の調製を行った。ついで実施例2Bと同様の試験を行い、剪断試験の結果を得た。結果を表3Bに示す。
牛歯エナメル質の代わりに牛歯象牙質を用い、表4Bに記載の化合物を使用したこと以外は、実施例2Bと同様の操作を行い、歯科材料として用いる組成物の調製を行った。次いで実施例2Bと同様の試験を行い、剪断試験の結果を得た。結果を表4Bに示す。
化合物1Bの代わりに、HEMA(三菱レイヨン株式会社製、アクリエステルHO(登録商標))を用いたこと以外は、実施例6Bと同様の操作を行い、歯科材料として用いる組成物の調製を行った。次いで実施例2と同様の試験を行い、剪断試験の結果を得た。結果を表4Bに示す。
[19A] 復帰突然変異試験において陰性を示す、[18A]に記載の歯科材料用モノマー組成物。
[20A] [1A]〜[17A]のいずれかに記載の歯科材料用多官能モノマーを含有する歯科材料。
[21A] 復帰突然変異試験において陰性を示す、[20A]に記載の歯科材料。
[22A] [20A]または[21A]に記載の歯科材料を硬化させてなる硬化物。
[23A] [20A]または[21A]に記載の歯科材料を含むキット。
核部(X)は酸素原子または窒素原子を含有し、末端基(Y1B)または連結基(Z)と結合する原子が酸素原子または窒素原子である炭素数1〜200の3価以上の多価有機基であり、
末端基(Y1B)は、(メタ)アクリロイル基、炭素数1〜20の1価の炭化水素基、または水素原子であり、複数あるY1Bは同一でも異なっていてもよく、ただし、上記一般式(1B)で示される化合物中に含まれる末端基(Y1B)のうち2以上は水素原子であり、
連結基(Z)は下記一般式(2)で示される2価の基であり、上記一般式(1B)で示される化合物中に連結基(Z)が複数含まれる場合には、連結基(Z)は同一でも異なっていてもよい。)
陰性・陽性の判断基準に関して、被験組成物が、全ての菌株・全ての用量において、また、代謝活性化しない場合および代謝活性化する場合の両方において、陰性対照物質のみの場合と比較して、平均コロニー数が2倍以内である場合に、その組成物は陰性と判断する。
陰性対照液は、DMSOをDMEM培養液に0.5vol%になるよう添加して調製する。
DMEM培養液とは、仔牛血清10vol%、ペニシリン−ストレプトマイシン−アムホテリシンB懸濁液(x100)1vol%を含むDulbecco's Modified Eagle's Medium(D−MEM)を指す。
上述のBalb/3T3細胞の前培養は、まず対数増殖期にあるBalb/3T3 clone A31細胞を0.25%トリプシン−1mM EDTAを用いて単離した後、DMEM培養液を用いて細胞濃度20000cells/mLの細胞懸濁液を調製してから、細胞懸濁液0.1mLを96ウェルプレートに分注播種し(2000cells/ウェル)、CO2インキュベーター内で24時間静置して行う。
本発明の第1態様である多官能モノマーの歯科材料への配合量は特に制限されないが、例えば0.1〜99%の範囲である。好ましい配合量は、その歯科材料用の用途によって異なる場合もあるが、例えば重合性モノマー成分(上記の本発明の歯科材料用多官能モノマーと上記の本発明の多官能モノマー以外の重合可能なモノマー(例えば、本発明の多官能モノマー以外の(メタ)アクリレート基含有モノマー、エポキシ基を有するモノマー)中に1〜50重量%、より好ましくは3〜30重量%配合される。特に、歯科材料の用途が、充填用コンポジットレジン、歯冠用硬質レジン、義歯床用レジン、CAD/CAM用レジンブロックである場合、多官能モノマーの配合量は、重合性モノマー成分中1〜50重量%であることが好ましく、3〜30重量%であることがより好ましい。歯科材料の用途が歯科用接着材(歯列矯正用接着材、ボンディング材、接着レジンセメント、充填用接着コンポジットレジン、レジン添加型グラスアイオノマーセメント等)、歯科用プライマー、歯牙裂溝封鎖材である場合は、多官能モノマーの配合量は、重合性モノマー成分中1〜50重量%であることが好ましく、3〜20重量%であることがより好ましい。
上述の本発明の第1態様である歯科材料用多官能モノマー、該多官能モノマー以外の重合可能なモノマー(例えば、本発明の多官能モノマー以外の(メタ)アクリレート基含有モノマー、エポキシ基を有するモノマー)、重合開始剤、フィラー、その他の成分等を混和し、本発明の第1態様の歯科材料を製造する方法については、公知の方法であれば特に制限を受けない。
本発明の第1態様の歯科材料は、前述の重合開始剤の重合方式にあわせ適切な条件で硬化することができる。例えば、可視光照射による光重合開始剤を含有している本発明の第1態様の歯科材料の場合は、該歯科材料を所定の形状に加工したのち、公知の光照射装置を用いて所定の時間可視光を照射することにより、所望の硬化物を得ることができる。照射強度等の条件は、歯科材料の硬化性に合わせて適切に変更することができる。また、可視光をはじめとした、光照射により硬化した硬化物を、さらに適切な条件で熱処理をすることにより、硬化物の機械的物性を向上させることもできる。また、別の例として、加熱による重合開始剤を含有している本発明の第1態様の歯科材料の場合は、該歯科材料を所定の形状に加工したのち、適切な温度及び時間加熱することにより、所望の硬化物を得ることができる。
以上のようにして得られる上述の本発明の第1態様の歯科材料の硬化物が、歯科治療用途に用いられることもある。
本発明の第2態様の歯科材料用モノマー組成物は、Balb/3T3細胞を用いるWST法による細胞試験において、相対細胞増殖率が一定の範囲内であってもよい。該細胞試験は、上述のWST法による細胞試験において、本発明の第1態様の歯科材料用モノマー組成物を本発明の第2態様の歯科材料用モノマー組成物に置き換えて、同様の手順で行う。また、被験組成物に含まれる被験物質(歯科材料用モノマー組成物に含まれる歯科材料用水酸基含有モノマー)の試験液中の濃度、歯科材料用モノマー組成物の相対細胞増殖率(%)は、上述の本発明の第1態様の歯科材料用モノマー組成物の場合におけるものと同様であってよい。
本発明の第2態様の歯科材料は、前述の重合開始剤の重合方式にあわせ適切な条件で硬化することができる。例えば、可視光照射による光重合開始剤を含有している本発明の第2態様の歯科材料の場合は、該歯科材料を所定の形状に加工したのち、公知の光照射装置を用いて所定の時間可視光を照射することにより、所望の硬化物を得ることができる。照射強度等の条件は、歯科材料の硬化性に合わせて適切に変更することができる。また、可視光をはじめとした、光照射により硬化した硬化物を、さらに適切な条件で熱処理をすることにより、硬化物の機械的物性を向上させることもできる。また、別の例として、加熱による重合開始剤を含有している本発明の第2態様の歯科材料の場合は、該歯科材料を所定の形状に加工したのち、適切な温度及び時間加熱することにより、所望の硬化物を得ることができる。
以上のようにして得られる上述の本発明の第2態様の歯科材料の硬化物が、歯科治療用途に用いられることもある。
Claims (44)
- 下記核部(X)と下記末端基(Y2A)とが直接または下記連結基(Z)を介して結合した下記一般式(8A)で示される化合物を含む歯科材料用多官能モノマー。
核部(X)は酸素原子または窒素原子を含有し、末端基(Y2A)または連結基(Z)と結合する原子が酸素原子または窒素原子である炭素数1〜200の3価以上の多価有機基であり、
末端基(Y2A)は、下記一般式(9)で示される(メタ)アクリロイル基含有基(Y3)、(メタ)アクリロイル基、または炭素数1〜20の炭化水素基であり、複数ある末端基(Y2A)は同一でも異なっていてもよく、ただし、一般式(8A)で示される化合物中のすべての末端基(Y2A)のうち、3以上は(メタ)アクリロイル基含有基(Y3)または(メタ)アクリロイル基でありかつ1以上は(メタ)アクリロイル基含有基(Y3)であり、
連結基(Z)は下記一般式(2)で示される2価の基であり、上記一般式(8A)で示される化合物中に連結基(Z)が複数含まれる場合には、連結基(Z)は同一でも異なっていてもよい。)
- 上記末端基(Y2A)が、(メタ)アクリロイル基含有基(Y3)または(メタ)アクリロイル基である請求項1に記載の歯科材料用多官能モノマー。
- 上記末端基(Y2A)が、(メタ)アクリロイル基含有基(Y3)である請求項1または2に記載の歯科材料用多官能モノマー。
- 上記連結基(Z)におけるn2a、n2b、n2c、およびn2dがそれぞれ0〜20であり、n2a、n2b、n2c、およびn2dの合計が1〜20である請求項1〜3のいずれか1項に記載の歯科材料用多官能モノマー。
- 上記核部(X)が、3〜12価の有機基である請求項1〜6のいずれか1項に記載の歯科材料用多官能モノマー。
- 下記核部(X)と下記末端基(Y1A)とが直接または下記連結基(Z)を介して結合している下記一般式(1A)で示される化合物と、下記一般式(3)で示される(メタ)アクリロイル基含有イソシアネート化合物との、(下記一般式(3)で示される化合物に含まれるイソシアネート基の数)/(下記一般式(1A)で示される化合物に含まれる酸素原子および窒素原子と結合した活性プロトンの数)=1の条件での反応生成物である歯科材料用多官能モノマー。
核部(X)は酸素原子または窒素原子を含有し、末端基(Y1A)または連結基(Z)と結合する原子が酸素原子または窒素原子である炭素数1〜200の3価以上の多価有機基であり、
末端基(Y1A)は、(メタ)アクリロイル基、炭素数1〜20の1価の炭化水素基、または水素原子であり、複数あるY1Aは同一でも異なっていてもよく、ただし、上記一般式(1A)で示される化合物中に含まれる末端基(Y1A)のうち3以上は水素原子または(メタ)アクリロイル基であり、かつ1以上は水素原子であり、
連結基(Z)は下記一般式(2)で示される2価の基であり、上記一般式(1A)で示される化合物中に連結基(Z)が複数含まれる場合には、連結基(Z)は同一でも異なっていてもよい。)
- 上記末端基(Y1A)が水素原子である、請求項10に記載の歯科材料用多官能モノマー。
- 上記連結基(Z)におけるn2a、n2b、n2c、およびn2dがそれぞれ0〜20であり、n2a、n2b、n2c、およびn2dの合計が1〜20である請求項10または11に記載の歯科材料用多官能モノマー。
- 上記核部(X)が、3〜12価の有機基である請求項10〜14のいずれか1項に記載の歯科材料用多官能モノマー。
- 上記化合物(1A)が、下記一般式(6’a)〜(6’k)で示される化合物からなる群より選択される少なくとも1つである請求項10〜15のいずれか1項に記載の歯科材料用多官能モノマー。
上記一般式(6’i)および(6’j)中のn6'i-bおよびn6'j-bは、それぞれオキシエチレン、オキシプロピレンユニットの個数を示し、それぞれ1〜100の範囲であり、それぞれのアームごとのユニットの個数は同じでも異なっていてもよく、上記一般式(6’k)中のn6'k-bおよびn6'k-cは、それぞれオキシエチレン、オキシプロピレンユニットの個数を示し、その和は1〜100の範囲であり、それぞれのアームごとのユニットの個数の和は同じでも異なっていてもよい。) - 請求項1〜17のいずれか1項に記載の歯科材料用多官能モノマーを含有する歯科材料用モノマー組成物。
- 復帰突然変異試験において陰性を示す、請求項18に記載の歯科材料用モノマー組成物。
- 請求項1〜17のいずれか1項に記載の歯科材料用多官能モノマーを含有する歯科材料。
- 復帰突然変異試験において陰性を示す、請求項20に記載の歯科材料。
- 請求項20または21に記載の歯科材料を硬化させてなる硬化物。
- 請求項20または21に記載の歯科材料を含むキット。
- 下記核部(X)と下記末端基(Y2B)とが直接または下記連結基(Z)を介して結合した下記一般式(8B)で示される化合物を含む歯科材料用水酸基含有モノマー。
核部(X)は酸素原子または窒素原子を含有し、末端基(Y2B)または連結基(Z)と結合する原子が酸素原子または窒素原子である炭素数1〜200の3価以上の多価有機基であり、
末端基(Y2B)は、下記一般式(9)で示される(メタ)アクリロイル基含有基(Y3)、(メタ)アクリロイル基、炭素数1〜20の炭化水素基、または水素原子であり、複数ある末端基(Y2B)は同一でも異なっていてもよく、ただし、一般式(8B)で示される化合物中のすべての末端基(Y2B)のうち、1以上は(メタ)アクリロイル基含有基(Y3)でありかつ1以上は水素原子であり、
連結基(Z)は下記一般式(2)で示される2価の基であり、上記一般式(8B)で示される化合物中に連結基(Z)が複数含まれる場合には、連結基(Z)は同一でも異なっていてもよい。)
- 上記末端基(Y2B)が、(メタ)アクリロイル基含有基(Y3)または水素原子である請求項24に記載の歯科材料用水酸基含有モノマー。
- 上記連結基(Z)におけるn2a、n2b、n2c、およびn2dがそれぞれ0〜20であり、n2a、n2b、n2c、およびn2dの合計が1〜20である請求項24または25に記載の歯科材料用水酸基含有モノマー。
- 上記核部(X)が、3〜12価の有機基である請求項24〜28のいずれか1項に記載の歯科材料用水酸基含有モノマー。
- 下記核部(X)と下記末端基(Y1B)とが直接または下記連結基(Z)を介して結合している下記一般式(1B)で示される化合物と、下記一般式(3)で示される(メタ)アクリロイル基含有イソシアネート化合物との、1/(下記一般式(1B)で示される化合物に含まれる酸素原子および窒素原子と結合した活性プロトンの数)≦(下記一般式(3)で示される化合物に含まれるイソシアネート基の数)/(下記一般式(1B)で示される化合物に含まれる酸素原子および窒素原子と結合した活性プロトンの数)<1の条件での反応生成物である歯科材料用水酸基含有モノマー。
核部(X)は酸素原子または窒素原子を含有し、末端基(YI)または連結基(Z)と結合する原子が酸素原子または窒素原子である炭素数1〜200の3価以上の多価有機基であり、
末端基(Y1B)は、(メタ)アクリロイル基、炭素数1〜20の1価の炭化水素基、または水素原子であり、複数あるY1Bは同一でも異なっていてもよく、ただし、上記一般式(1B)で示される化合物中に含まれる末端基(Y1B)のうち2以上は水素原子であり、
連結基(Z)は下記一般式(2)で示される2価の基であり、上記一般式(1B)で示される化合物中に連結基(Z)が複数含まれる場合には、連結基(Z)は同一でも異なっていてもよい。)
- 上記末端基(Y1B)が水素原子である、請求項32に記載の歯科材料用水酸基含有モノマー。
- 上記連結基(Z)におけるn2a、n2b、n2c、およびn2dがそれぞれ0〜20であり、n2a、n2b、n2c、およびn2dの合計が1〜20である請求項32または33に記載の歯科材料用水酸基含有モノマー。
- 上記核部(X)が、3〜12価の有機基である請求項32〜36のいずれか1項に記載の歯科材料用水酸基含有モノマー。
- 上記化合物(1B)が、下記一般式(6’a)〜(6’k)で示される化合物からなる群より選択される少なくとも1つである請求項32〜37のいずれか1項に記載の歯科材料用水酸基含有モノマー。
上記一般式(6’i)および(6’j)中のn6'i-bおよびn6'j-bは、それぞれオキシエチレン、オキシプロピレンユニットの個数を示し、それぞれ1〜100の範囲であり、それぞれのアームごとのユニットの個数は同じでも異なっていてもよく、上記一般式(6’k)中のn6'k-bおよびn6'k-cは、それぞれオキシエチレン、オキシプロピレンユニットの個数を示し、その和は1〜100の範囲であり、それぞれのアームごとのユニットの個数の和は同じでも異なっていてもよい。) - 請求項24〜39のいずれか1項に記載の歯科材料用水酸基含有モノマーを含有する歯科材料用モノマー組成物。
- 復帰突然変異試験において陰性を示す、請求項40に記載の歯科材料用モノマー組成物。
- 請求項24〜39のいずれか1項に記載の歯科材料用水酸基含有モノマーを含有する歯科材料。
- 復帰突然変異試験において陰性を示す、請求項42に記載の歯科材料。
- 請求項42または43に記載の歯科材料を含むキット。
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